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塑料周轉(zhuǎn)箱資料物理性能Tab.1Physicalpropertiesofmateri熱性能參數(shù)資料PVC鋼導(dǎo)熱系數(shù)/WmK-10.2154密度/kgm-
314007833比熱容/kJkgK-11.100.465由于異型材與內(nèi)腔空氣之間以及定型模外壁與室內(nèi)空氣之間屬于對流換熱，型材主
壁形狀簡單、壁厚均勻。故它滿足第3類邊界條件，對流換熱系數(shù)h為0.014W/m2K
有限元網(wǎng)格劃分Fig.2FEMmesh有限元的求解方法如下：1確定模型類型（Thermalo前處置選擇單元類型
（Solid/Quad4node55輸入資料物理性能參數(shù)。
模擬結(jié)果與分析經(jīng)過ANSYS數(shù)值模擬，設(shè)置相應(yīng)的后處理，模擬結(jié)果如下：為型材冷卻過程中不同時(shí)刻的瞬態(tài)溫度場分
布圖，為A點(diǎn)溫度變化曲線，為B點(diǎn)溫度變化曲線（AB兩點(diǎn)分別為型材主壁中點(diǎn)和內(nèi)筋中點(diǎn)，位置如所示）
不同時(shí)刻的瞬態(tài)溫度場分布圖Fig.3t=0.33ct=0.98dt=9.39sA 點(diǎn)溫度變化曲線Fig.4T從中可以看出：型材主壁的冷卻并
不十分均勻，分布不均的應(yīng)力將使型材產(chǎn)生變形，所以要采取適當(dāng)?shù)拇胧?，如調(diào)整冷卻水道布置、加大真空吸附作用、
采用反變形設(shè)計(jì)等；型材功能塊的冷卻較慢，應(yīng)在功能塊附近合理設(shè)計(jì)冷卻水道，加快其冷卻速度；室內(nèi)空氣與定型模
之間的熱對流換熱效果不明顯，對定型模溫度變化影響不大。
塑料周轉(zhuǎn)箱從中可以看出型材主壁中點(diǎn)A溫降較大，將近80K.生產(chǎn)實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，主壁邊上點(diǎn)在進(jìn)B點(diǎn)溫度變化曲線
Fig.5T入定型模最初的1mm后迅速冷卻，擠出物外表形成薄薄的固體外表，型材的主要尺寸隨之固定下來，這說明型材
主壁的冷卻主要是由定型模完成的
從中可以看出內(nèi)筋的中點(diǎn)B溫降很小，不超過2K內(nèi)筋外壁的溫降會稍大一些，這說明內(nèi)筋的冷卻主要由后面的水箱完成
，型材內(nèi)空氣的熱對流作用對型材內(nèi)筋的溫度變化有一定影響，使得型材外冷內(nèi)熱、外硬內(nèi)軟。
為使其冷卻均勻，其周圍的水道應(yīng)當(dāng)分布均勻、平衡安排，水道的半徑和長度應(yīng)一致；型材功能塊形狀復(fù)雜、壁厚不均
，為使其冷卻均勻，其周圍的水道應(yīng)當(dāng)非平衡布置，根據(jù)功能塊的形狀設(shè)計(jì)相應(yīng)的水道形狀，加大其冷卻效率和冷卻的
均勻性。
塑料周轉(zhuǎn)箱瞬態(tài)熱平衡矩陣為CTa+KT=Q2式中K――傳導(dǎo)矩陣，根據(jù)能量守恒原理。包括導(dǎo)熱系數(shù)、對流系數(shù)及輻射率和
形狀系數(shù)C――比熱容矩陣，考慮系統(tǒng)內(nèi)能的增加T――節(jié)點(diǎn)溫度向量Ta――溫度對時(shí)間的導(dǎo)數(shù)Q――節(jié)點(diǎn)熱流率向量，
熱對流可以用牛頓冷卻方程來描述<5>即q″=hTS-TB3式中q″――熱流密度h――對流換熱系數(shù)TS――固體表面的溫度TB
――周圍流體的溫度1.3初始條件和邊境條件根據(jù)型材企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)工藝，確定如下初始條件：定型模溫度303K型材溫
度443K型材內(nèi)腔空氣溫度443K室內(nèi)空氣溫度293K.PVC和定型模（鋼）熱物理性能如所示。
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